在java中，如果我們多線程操作變量的時候，需要加上同步控制機制，原因是多線程操作一個變量，那么如果每個線程都操作自己線程的變量，那就不用加鎖了，也不用加同步控制了。

ThreadLocal就是這個作用，比如在Web開發(fā)中，我們用ThreadLocal來保存用戶信息，然后傳遞后臺多個service，然后每個線程單獨獲取自己的用戶信息;

初始化代碼也比較簡單：

public static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {
@Override
protected SimpleDateFormat initialValue() {
return new SimpleDateFormat("mm:ss");
};

使用比較簡單，通過重載initialValue()這個方法進行初始化，或通過set進行設置，然后get使用即可，整個使用過程類似于HashMap。

那如何神奇的控制不同的線程保存不同的數(shù)據(jù)，從而達到線程的共享那，如下：

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}

首先代碼中通過Thread.currentThread()來獲取當前的線程id，通過線程id獲取對應的ThreadLocalMap，這個getMap，其實是獲取Thread的成員變量如下：

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

此成員變量定義如下：

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

然后再來看這句話：

ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);

即通過本ThreadLocal的對象作為key，獲取Entry對象后，再獲取它的value，如果為null那，那就調用setInitialValue()進行初始化，代碼如下：

private T setInitialValue() {
    T value = initialValue();
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

此線程的map如果存在，不為null，直接更新，返回默認的初始化值，即initialValue()的返回值，如果不存在，則調用createMap(t,value);來創(chuàng)建map，如下：

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

說實話代碼挺繞的，找了網(wǎng)上一張圖，會形成如下的結構：

【圖來自互聯(lián)網(wǎng)，侵權刪除】

我們從這個圖可以看到，ThreadLocal是所有線程的map的公共key，還要注意到，這個map比較特殊，是內部自己實現(xiàn)的，通過線性探測的方法來解決哈希沖突的，即如果槽位已經(jīng)被占用了，則通過一個函數(shù)計算得到下一個槽位， 這種方法解決沖突的效率比較低，所以不建議用太多的ThreadLocal變量。

Threadlocal相關的數(shù)據(jù)結構：

【圖片來自互聯(lián)網(wǎng)，侵權刪除】

【圖片來自互聯(lián)網(wǎng)，侵權刪除】

從上圖中可以看到Entry繼承自弱應用，下次gc的時候會回收，但是只有key是弱引用，value還是強引用,下次gc的時候，key被回收而value可能一直不會被回收。

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

所以解決辦法是，使用過之后記得通過remove()進行刪除。

總結：

ThreadLocal適用于無狀態(tài)的線程內變量共享的場景，比如我們說的通過ThreadLocal保存每個線程特有的信息，比如線程標識(打日志的時候適用，便于排查問題)。

ThreadLocal有一定的內存泄漏分享，記得要remove。